Фамилия Костромыкин — хороший пример того, как географическое название становится основой для фамилии, но не напрямую, а через прозвище. Вопреки первому впечатлению, она образована не от названия города Кострома в чистом виде, а от прозвища Костромыка. Суффикс -ык- в русских прозвищах встречается нечасто, но он характерен для северных и вологодских говоров: он придаёт слову оттенок носителя признака или действия. Костромыка — это человек, имеющий какое-то отношение к Костроме: либо выходец оттуда, либо тот, кто часто туда ездил, либо носитель характерных костромских черт (например, говора). Суффикс -ин в финале стандартно указывает на принадлежность: «чей?» — Костромыкин, то есть сын или потомок Костромыки.

Словообразовательная цепочка здесь короткая и прозрачная: Кострома → Костромыка (прозвище) → Костромыкин (фамилия). Важно не путать с фамилией Костромин, где основа — прямое название города без промежуточного прозвищного суффикса. Костромыкин — вариант более редкий и, скорее всего, более поздний по времени возникновения. Он мог закрепиться в семьях, где прозвище было устойчивым и передавалось по наследству до того, как его заменили на «официальную» фамилию по отцу.

Географически фамилия тяготеет к северо-востоку европейской части России: Костромская, Вологодская, Кировская области. Встречаемость невысокая, что подтверждает её локальный характер. В документах XVII–XVIII веков можно было бы найти запись «Ивашка Костромыка» — такое прозвище носил бы крестьянин или посадский, которого в переписи отличали по месту прежнего жительства или по торговым связям. Сословно фамилия почти наверняка крестьянская или мещанская, без дворянских корней — в родословных книгах Костромыкины не значатся.

Версия о том, что основа — не город, а диалектное слово «костромыка» в значении «ворчун» или «бродяга», существует, но она слабая: такое слово не фиксируется в авторитетных словарях русских говоров. Правдоподобнее считать, что прозвище всё же оттопонимическое, тем более что модель «город + -ыка» встречается и в других фамилиях (Вологдыкин, Устюжкин). Так что Костромыкин — это «костромич в третьем поколении»: сначала человек из Костромы получил прозвище Костромыка, а его дети стали Костромыкиными.